ARM學習筆記之驅動程序篇六----系統調用

1.9 系統調用

1.9.1 系統調用概述

計算機系統的各種硬件資源是有限的，在現代多任務操作系統上同時運行的多個進程都需要訪問這些資源，爲了更好的管理這些資源進程是不允許直接操作的，所有對這些資源的訪問都必須有操作系統控制。也就是說操作系統是使用這些資源的唯一入口，而這個入口就是操作系統提供的系統調用（System Call）。在linux中系統調用是用戶空間訪問內核的唯一手段，除異常和陷入外，他們是內核唯一的合法入口。

一般情況下應用程序通過應用編程接口API，而不是直接通過系統調用來編程。在Unix世界，最流行的API是基於POSIX標準的。

操作系統一般是通過中斷從用戶態切換到內核態。中斷就是一個硬件或軟件請求，要求CPU暫停當前的工作，去處理更重要的事情。比如，在x86機器上可以通過int指令進行軟件中斷，而在磁盤完成讀寫操作後會向CPU發起硬件中斷。

中斷有兩個重要的屬性，中斷號和中斷處理程序。中斷號用來標識不同的中斷，不同的中斷具有不同的中斷處理程序。在操作系統內核中維護着一箇中斷向量表（Interrupt Vector Table），這個數組存儲了所有中斷處理程序的地址，而中斷號就是相應中斷在中斷向量表中的偏移量。

一般地，系統調用都是通過軟件中斷實現的，x86系統上的軟件中斷由int 0x80指令產生，而128號異常處理程序就是系統調用處理程序system_call()，它與硬件體系有關，在entry.S中用匯編寫。接下來就來看一下Linux下系統調用具體的實現過程。

1.9.2 系統調用實現

在ARM系統上，通過swi(軟中斷指令)指令進行系統調用，系統調用有很多，通過系統調用編號來區分，進行系統調用之前，須將編號寫入r7寄存器。

1，使用printk打印一條信息

   在./kernel/printk.c中添加函數sys_pk()。

/*
*創建一個新的系統調用sys_pk
*/
void sys_pk()
{
	printk("This is a new sys call!\n");
}

2，在./arch/arm/kernel/calls.S添加系統調用入口

CALL(sys_pk)

注意：不要打亂前邊的順序，將新添加的系統調用放到最後。

3 ，給系統編號

在./arch/arm/include/asm/unistd.h中最後添加宏，在原有系統調用的基礎上依次加1。

#define __NR_pk			(__NR_SYSCALL_BASE+370)

4，編寫測試程序

void pk()
{
    __asm__ (
    "ldr r7,=363 \n"
    "swi \n"
    :
    :
    :"memory");
}
void main()
{
    pk();	
}

注意：編譯時使用靜態編譯，因爲開發板上運行的linux系統沒有所需的庫。